浅谈初中学生物理实验技能的培养
2010-02-16吕开平
吕开平
湖北省十堰市郧县安阳镇初级中学 湖北十堰 442515
浅谈初中学生物理实验技能的培养
吕开平
湖北省十堰市郧县安阳镇初级中学 湖北十堰 442515
物理学是一门自然学科,也是一门基础学科。初中物理实验是学生将来从事科学实验的起点。各种物理实验形象、具体地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉。因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能,使学生养成良好的实验习惯。下面试从以下几个方面谈谈初中物理实验技能的培养。
一、加强实验教学
1.精心准备实验,达到预期目的
上实验课应当和其他课一样备好课,写好教案,提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键,这样才能取得主动权,做到心中有数。许多老教师,虽然讲课多年,每个实验在他们心中了如指掌,但每次上课前仍要认真预做。因为时间、条件变了,因素也随着变化,只有预做才能做到万无一失。同时,为了使每一位学生都能做好实验,上课前检查每一组仪器也是至关重要的。否则实验开始了,才发现有的器材短缺,有的仪器不能使用,致使一部分学生做不成实验,白白浪费了宝贵的时间。因此,能否精心准备实验课是实验成败的关键。
2.发挥指导作用,体现主导地位
在实验课上,学生是活动的主体,教师要充分发挥其主导作用,要认真观察学生实际操作的全过程,仔细分析实验中存在的问题,及时给予指导。教师是在学生独立完成实验的过程中进行教学工作的,工作的重点,不是一般的讲解和辅导,而应有计划、有针对性地指导。特别对于基础薄弱、动手能力差的学生,要耐心指导,引导他们分析出现问题的原因,指出努力改进的方向。如,每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,学到课本上没有的或者是一带而过的知识。
3.鼓励制作发明,促进知识互补
各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切地希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如课本中“纸盒烧开水”“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”“电铃”“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以讲评,从而促进知识间的互补。
二、培养实验技能
1.培养基本仪器使用的技能
掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。物理课程标准要求要让学生了解常用仪器的构造、原理、用途。掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:
(1)调节零点 使用测量仪器前通常都要调节零点,否则测出的数据就不准确。如:“对电流表、电压表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
(2)量程 各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器的现象发生。
(3)读数 要让学生掌握读数的方法,关键是要弄清仪器的最小刻度值,会估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势,如:电流表、电压表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针。
(4)掌握使用方法和使用规则 培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样才能让学生不仅知其然,还能知其所以然。
2.培养实验技能
(1)培养预习实验课的技能 预习好实验课是做好实验的基础,这样可以使学生做到心中有数,有的放矢。预习的时候可以从“提出问题—猜想或假设—设计实验步骤—进行实验—分析和论证—得出结论—评估—交流”几个环节进行。
(2)培养掌握实验原理、设计实验步骤和吃透实验方法的技能 首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括物理定律、公式,电学实验的电路图等。还要搞清已知量、被测量,然后选择所需的仪器,设计好实验步骤,画好记录表格等。其次,培养学生正确调整和安装仪器的技能。比如,在电学实验中,依照电路图连接线路,若是串联就将各元件首尾相连,且是一条路径;若是并联,应分为干路和支路,从电源一端开始沿干路按顺序进行,其次为支路。干路中必须有开关(先断开),导线最好选用几种颜色,干、支路用不同颜色。电路连接后,必须复查,确定正确后方能通电。同时,若有电压表、电流表,还要注意正、负接线柱的接法以及量程的选用;若有滑动变阻器应按“一上一下”的方法接。要是有这样的实验精神,实验技能的提高就指日可待了。
(3)培养正确记录实验数据,并能进行运算和分析,从而得出正确结论的技能,这种技能是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,就要按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。要求学生实验前设计表格,表格的设计要能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据处理、运算,对实验结论进行分析,从而得出正确的结论。
(4)培养学生正确理解误差技能 由于实验条件的限制以及仪器本身的缺陷,所以实验的误差是不可避免的。为此,实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。例如,将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。如:用伏安法测灯丝的电阻,就要进行多次测量,取平均值,这样可以尽量减少误差。
总之,学生实验技能的培养不是一朝一夕、一次两次的事情。它需要一个过程,只有养成良好的实验习惯,持之以恒,严格要求,掌握正确的实验方法,实验技能才能逐步培养起来。
2009-07-30
吕开平,中教二级。